(57)【要約】【課題】    ウエハ加熱装置の板状体と筒状体との接続部の応力集中を緩和して亀裂の発生による品質の低下を防止する。【解決手段】  接続部における筒状体２２の端部に、板状体２１に向けて広がる拡径部２２１を形成し、この拡径部２２１と板状体２１との接続部分を覆って外側からＴＩＧ溶接２２２する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
上面にウエハ（Ｗ）を吸着する円盤状の板状体（２１）と、この板状体（２１）下面の中央位置でこれを支持する筒状体（２２）とからなる化学蒸着処理に使用する金属製のウエハ加熱装置（２）における前記の板状体（２１）と筒状体（２２）との接続構造であって、前記筒状体（２２）の端部に前記板状体（２１）に向けて広がる拡径部（２２１）を形成したことを特徴とするウエハ加熱装置における板状体（２１）と筒状体（２２）との接続構造。
【請求項２】
前記の拡径部（２２１ａ）を筒状体（２２）と別部材とし、筒状体（２２）と溶接接合してなる請求項１に記載のウエハ加熱装置における板状体（２１）と筒状体（２２）との接続構造。
【請求項３】
前記の拡径部（２２１、２２１ａ）と板状体（２１）との接続部分を覆って外側からＴＩＧ溶接で接合した請求項１に記載のウエハ加熱装置における板状体（２１）と筒状体（２２）との接続構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、シリコンシリコンウエハ等の半導体ウエハの製造工程において、上面に吸着したウエハを加熱して化学蒸着処理（ＣＶＤ）を行うウエハ加熱装置の円盤状の板状体とこれを支持する筒状体との接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエハ等の製造工程において、真空チャンバ内の円盤状のウエハ加熱装置（サセプタともいう）の上面に素材であるウエハを吸着させ、ウエハを加熱して化学蒸着処理することが行なわれている。
特許文献１に「従来の技術」として記載されている化学蒸着処理装置を、図面により簡単に説明する。
【０００３】
図３は化学蒸着処理装置の一例を示す断面図で、１は真空チャンバ、11は真空チャンバ内にガスを供給するガス供給孔、12は排気孔、２はウエハ加熱装置、21は円盤状の板状体、22はこれを支持する筒状体、23は抵抗発熱体、24はその給電端子、25はリード線、26は熱電対等の温度検出手段、27はそのリード線、Ｗはウエハである。
この化学蒸着処理装置においては図示しない真空ポンプにより真空チャンバ内を減圧する一方、この真空チャンバ内に被膜成分の反応ガスを供給し、板状体21上に吸着させたウエハＷの表面に所望の被膜を形成させる。プラズマ化学蒸着法の場合はさらに真空チャンバ内に電圧を印加してプラズマ放電を行わせる。板状体21と筒状体22はステンレス、アルミ合金等の金属、あるいはセラミックである。
【０００４】
ところで、ウエハ加熱装置２のうち板状体21の部分は、操業サイクルにおいて抵抗発熱線231によって室温からおよそ300度の高温までの高速昇温、高速降温を繰り返すが、直接加熱されない筒状体22の部分とは同一温度にならないので、これらの接合部において温度勾配が生じ、熱応力が集中しやすい。特許文献１の記載によれば、板状体21、筒状体22がセラミック製である場合、接合部に亀裂が発生し、気密性が損なわれ、真空チャンバ内の真空度が低下する結果、形成される被膜やエッチングの精度に悪影響があるという問題点があり、特許文献１には、接続部を加熱する副ヒータを設けることによって前記の温度勾配を緩和することが記載されている。
【０００５】
一方、金属製のウエハ加熱装置においては、板状体21と筒状体22とは溶接により接合される。一般的な接続構造を図４に示す。この図は板状体21と筒状体22との接続部分を倒立状態で示す部分断面図で、板状体21に凹部を設けて筒状体22の先端を差し込み、接続部分を外側から電子ビーム溶接により接合している。223は電子ビーム溶接部である。電子ビーム溶接は自動化が容易で、焦点を絞ってエネルギーを集中できるので深さ20〜30ｍｍにわたって溶け込みが得られ、正確な接合ができるが、円盤に筒状体が直接接合されている構造はそのままであるため、応力集中は避けられず、亀裂の発生は免れない。
【特許文献１】特開２００１−２３７０５１号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の対象となる円盤状ウエハ加熱装置２は金属製である。金属の場合、熱伝導度が高いのでセラミックヒータの場合ほど激しい温度勾配は生じないが、接合部に熱応力が集中することにおいては変わりがなく、繰り返し使用により亀裂が発生し、品質に悪影響が認められている。
本考案は、このような金属製のウエハ加熱装置における亀裂の発生を抑制し、製品である半導体ウエハの品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、上面にウエハを吸着する円盤状の板状体と、この板状体下面の中央位置でこれを支持する筒状体とからなる化学蒸着処理に使用する金属製のウエハ加熱装置における前記の板状体と筒状体との接続構造であって、前記筒状体の端部に前記板状体に向けて広がる拡径部を形成したことを特徴とするウエハ加熱装置における板状体と筒状体との接続構造であり、場合によっては前記の拡径部を筒状体と別部材とし、筒状体と溶接接合してなる前記のウエハ加熱装置における板状体と筒状体との接続構造であって、前記の拡径部と板状体との接続部分を覆って外側からＴＩＧ溶接で接合した前記のウエハ加熱装置における前記の板状体と筒状体との接続構造である。
【考案の効果】
【０００８】
本考案によれば、金属製のウエハ加熱装置における亀裂の発生が抑制され、製品である半導体ウエハの品質が向上するという、すぐれた効果を奏する。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
本考案によれば、ウエハ加熱装置の板状体と筒状体との接続部である筒状体の端部に板状体に向けて広がる拡径部を形成したことにより応力集中が緩和され、亀裂の発生を抑制することができる。
【実施例】
【００１０】
本考案の実施例を図面により説明する。
図１は実施例の板状体21と筒状体22との接続部分を倒立状態で示す部分断面図で、これらの材質は例えばＪＩＳの６０６１などに相当するアルミニウム合金である。前記筒状体22の端部に前記板状体に向けて広がる拡径部221を形成し、拡径部221と板状体21との接続部分を覆って外側からＴＩＧ溶接で接合してある。222は溶接部である。ＴＩＧ溶接は母材を溶かして接合する電子ビーム溶接とは異なりワイヤを使用するから溶接部にビードが盛り上がり、接続部の形状がいっそうなめらかになって応力集中が軽減される。
【００１１】
図２は図１と同じ部分を示す変形実施例の部分断面図である。この実施例では、拡径部221を筒状体22と一体に形成せず別部材として、筒状体22とはやはりＴＩＧ溶接によって接合している。筒状体22の素材として拡径部を有しない単純な管状のものを使用できるので材料歩留りがよい。その他の点では図１のものと同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例の接続構造を示す部分断面図である。
【図２】変形実施例の接続構造を示す部分断面図である。
【図３】本考案に係わる公知の化学蒸着処理装置の一例を示す断面図である。
【図４】従来の接続構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００１３】
１    真空チャンバ
２    ウエハ加熱装置
１１    ガス供給孔
１２    排気孔
２１    板状体
２２    筒状体
２３    抵抗発熱体
２４    給電端子
２５    （給電用）リード線
２６    温度検出手段
２７    （温度検出用）リード線
２２１、２２１ａ  拡径部
２２２、２２２ａ、２２２ｂ  溶接部
２２３  電子ビーム溶接部
２３５  耐熱ゴム
２３６  セラミックス
Ｗ    ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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